等静压石墨制造工艺是什么？高性能石墨分步指南

等静压石墨制造工艺是将焦炭和沥青等原材料转化为具有统一特性的高性能石墨的多阶段过程。关键步骤包括焦炭生产、粉碎、捏合、等静压成型、碳化、沥青浸渍、石墨化以及机加工和提纯等后处理阶段。等静压成型是一个关键步骤，包括在柔性模具中均匀地向碳粉施加高压，以获得对称和致密的结构。成型后的石墨具有优异的耐热性和耐化学性、高导电性和导热性，并且易于加工，因此适合半导体、航空航天和冶金等行业的苛刻应用。

要点说明：

原材料制备:
- 该工艺从生产焦炭开始，焦炭是一种从煤或石油中提取的富碳材料。然后将焦炭粉碎成细颗粒。
- 沥青（一种粘合剂）与粉碎的焦炭混合，形成均匀的混合物。这一步骤可确保碳颗粒均匀分布并结合在一起。
等静压成型:
- 将混合物装入柔性模具，然后密封以防泄漏。
- 通过压力容器中的液体介质均匀施加高压，压力通常超过 150 兆帕。这种等静压成型等静压成型工艺确保了颗粒的对称排列和均匀分布，从而形成致密均匀的结构。
- 压制后，压实的粉末体从模具中取出，准备进一步加工。
碳化:
- 成型体在无氧环境中加热至 800-1000 °C 左右。这一步骤可去除挥发性成分，并将沥青转化为固体碳基质，从而强化结构。
沥青浸渍:
- 为了进一步提高密度和机械性能，在碳化体上浸渍沥青。这一步骤可填充剩余的孔隙，提高材料的均匀性。
石墨化:
- 浸渍体在石墨化炉中以极高的温度（2500-2800 °C）进行热处理。这一过程可将无定形碳转化为结晶石墨，从而获得优异的导热性和导电性。
后处理:
- 检查:检查石墨块的缺陷和均匀性。
- 加工:这种材料很容易加工成精确的形状和尺寸，因此用途广泛。
- 净化:高纯度石墨是通过去除杂质实现的，杂质含量通常低于 5 ppm。
- 表面处理:可对石墨进行其他处理，以增强其表面特性或为特定用途做好准备。
等静压石墨的特性:
- 高耐热性和耐化学性:适用于极端环境。
- 出色的抗热震性:可承受急剧的温度变化而不开裂。
- 高导电性和导热性:适用于需要高效传热和传电的应用场合。
- 随温度增加强度:在高温条件下性能良好。
- 易于加工:可精确制造复杂部件。
应用领域:
- 等静压石墨因其优异的性能和多功能性，被广泛应用于半导体、航空航天、冶金和能源等行业。

等静压石墨的制造过程是一个精密细致的控制程序，可确保最终产品符合先进工业应用的严格要求。

汇总表：

步骤	说明
原料准备	焦炭生产、粉碎，并与沥青混合成均匀混合物。
等静压成型	在柔性模具中进行高压成型，以获得致密、均匀的结构。
碳化	加热至 800-1000 °C 以去除挥发物并强化碳基质。
沥青浸渍	用沥青浸渍，以提高密度和均匀性。
石墨化	在 2500-2800 °C 下进行热处理，将碳转化为结晶石墨。
后处理	检查、加工、净化和表面处理，以备最终使用。
主要特性	高耐热性/耐化学性、出色的导电性和易加工性。
应用领域	半导体、航空航天、冶金和能源工业。